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在各种高效水处理技术中,臭氧氧化技术因其几乎不会造成二次污染而被广泛应用。但是,传统臭氧氧化技术的臭氧利用率仍然较低、氧化能力较弱。微气泡技术作为一种能有效提高气液传质效率的方法而受到多方关注,并且因其与普通气泡不同的收缩与破裂特性,使其能够促进强氧化剂—羟基自由基（·OH）的产生。同时,添加合适的催化剂可以进一步增加臭氧氧化体系中·OH的产量,显著增强其氧化效果。本文主要以活性艳红X-3B模拟的染料废水为处理对象,研究了臭氧微气泡体系的氧化性能、催化剂的合成与分析以及微气泡与臭氧催化氧化体系的联合技术。具体内容如下:（1）臭氧氧化技术与微气泡联用。从气泡尺寸大小、溶液初始pH值、X-3B初始浓度以及臭氧浓度四个方面探讨其对臭氧微气泡体系氧化性能的影响,并通过自由基猝灭实验与紫外、红外分析初步探讨了体系中X-3B的降解历程。实验表明,将气泡尺寸大小从毫米级别缩小至微米甚至纳米级别后,体系的氧化能力得到了显著增强。臭氧微气泡体系在酸性条件下有更好的氧化性能,增加臭氧浓度或降低X-3B浓度均能提高氧化速率。当溶液的初始pH值为5、X-3B初始浓度为100 mg·L-1、臭氧浓度为5.52 mg·L-1时,反应30 min后X-3B的脱色率为99.7%。并且X-3B的降解过程符合一级动力学反应规律,自由基猝灭实验表明反应过程中产生了·OH和O2-·,且O2-·为主要活性物质。红外分析表明,在降解过程中,X-3B结构被破坏,形成羧酸或酯类物质,因此在反应过程中溶液的pH降低。（2）通过机械搅拌法合成了乙炔黑/二氧化锰（AB/MnO2）催化剂。通过比较对X-3B的降解效果,得出制备催化剂的最佳搅拌时间、负载比例和焙烧温度,并对催化剂进行表征分析。研究结果表明,当搅拌时间为5 h、乙炔黑与二氧化锰的负载比例为0.2 g/6.0 g、不进行焙烧处理时,制得的催化剂催化活性最高。XRD表征结果得出制备的MnO2为?-MnO2,结合SEM分析可知乙炔黑嵌入MnO2空隙形成更酥松多孔的团聚体。BET数据表明催化剂反应过后比表面积有所增加,XPS与FTIR数据分析可知,反应过后的催化剂仍具有良好的理化性质,保证了催化剂的稳定性。自由基猝灭实验得出体系中有·OH和O2-·产生,其中O2-·对臭氧氧化效果影响较大。与单独臭氧氧化实验对比,AB/MnO2催化剂的加入不仅促进了臭氧氧化体系中·OH和O2-·的产生,也提高了臭氧分子在直接氧化作用中的效果。（3）臭氧催化氧化与微气泡技术联用。通过比较对X-3B的降解效果,确定了催化剂在组合工艺中的最佳用量和反应的最佳pH值。并结合催化剂与微气泡的特性,简要分析了X-3B的降解过程。研究得出,催化剂在臭氧微气泡催化氧化体系中的最佳用量为50 mg·L-1;在酸性条件下,体系的氧化性能最好,其次是中性,碱性较差;X-3B在体系中的降解过程遵循一级动力学反应规律。分别在臭氧微气泡体系与臭氧微气泡催化氧化体系最适的反应条件下对X-3B进行降解,对比实验结果发现,反应5 min时,X-3B脱色率由33.1%提高至68.6%,验证了AB/MnO2催化剂对臭氧氧化能力的强化作用。最终通过对垃圾渗滤液和黄姜皂素废水的处理,验证了体系对实际工业废水具有处理效果,但处理的具体工艺条件与降解机理还需进一步探究。